膨胀性地层绿色深基坑支护技术及对临近砌体建筑影响研究
发布时间：2020-09-03 11:41
目前大量基坑采用临时支护,资源未能循环利用问题突出,随着国家绿色建筑、绿色施工政策的推广与实施,在基坑支护工程实现创新与突破称为摆在每个岩土工程师面前的课题。为了解膨胀土的力学性能,为膨胀土基坑的设计支护及位移控制有限元分析方法提供计算依据,通过不同含水率的膨胀土固结快剪实验建立了膨胀土含水率和凝聚力以及含水率和内摩擦角的关系,由膨胀土含水率分别和凝聚力、内摩擦角的拟合曲线知,内摩擦角和凝聚力随着含水率的增加而减小,且减小的速率越来越慢,最终趋于一条直线。将膨胀土的含水率、凝聚力和内摩擦角三个变量反应在一个三维图上,可以直观的看出三者的关系,反映在一个三维空间中呈现中间向下凹陷的菱形状曲面,且凝聚力随内摩擦角的增大而增大。基于淮南数码广场基坑处于膨胀土层、总体面积达到15000平方米、局部深度达到17米、紧靠交通主干道与老旧建筑、变形控制要求高这一状况,提出了轻桩重锚的锚固思路,增强锚固力来控制基坑周边变形,首次将H型钢桩等支护桩与用于淤泥质土层的单轴旋喷搅拌斜桩锚杆联合支护用于膨胀土层深基坑支护,取得了良好的支护效果,并有效缩短了工期及节约了成本。证明旋喷搅拌加劲桩锚杆与桩联合支护,是膨胀性土层基坑的理想支护形式。基于基坑工程完工后,H型钢得以回收,单轴旋喷搅拌斜桩锚杆却永久留在地下,造成基坑综合维护成本提高这一状况,提出了不锈钢气囊充气锚。该锚充气至土体接近临塑状态,使得作用在锚体表面土压力提高近4倍,抗拔力提高近4倍,该锚充气立即承载、放气立即回收锚固体,是一种绿色支护方式。深基坑通常位于闹市区,基坑周边往往建筑物密集、管线繁多、地铁车站密布、地铁区间隧道纵横交错,呈现出深、大、近、难的特点。基坑开挖导致邻近建筑物破坏的工程事故频发,导致重大人员伤亡和经济损失,已引起工程界和社会的广泛关注。基于淮南数码广场深基坑工程的现场实测数据以及相关理论研究并对Hseih和Ou的地表沉降公式进行局部修正,从理论上分析了膨胀土地层基坑开挖引起的地表变形规律,并提出了基坑外地表三维沉降预测曲线公式。采用基于鱼群算法的支持向量机计算模型,研究膨胀土地层基坑开挖对邻近建筑物的影响,连续测量邻近基坑的建筑物和道路位移沉降,选取邻近道路的水平位移监测数据进行机器学习和回归,并在此基础上作出预测。基于有限元软件abaqus进行Python参数化建模,采用位移控制有限元分析方法,结合建筑物的自身承载能力,提出了基于周边既有条形基础砌体建筑物承载能力的基坑变形控制标准,在保证建筑物安全的条件下得到基坑开挖深度与建筑物最大变形之间的关系。
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TU753;TU364
【部分图文】：
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本文编号：2811380
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TU753;TU364
【部分图文】：
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